截至 2026-09-27 03:34 UTC。
NASA(美国国家航空航天局)9月25日宣布,ASCENT双模式推进立方星已在阿拉巴马州的马歇尔航天飞行中心完成环境与物理测试。NASA公布的发射安排为最早于10月1日,由猎鹰9号火箭从加利福尼亚州范登堡发射。最终检查、太阳能电池阵集成及运输工作仍待完成。[1]
这颗小型航天器要检验一个实际问题:同一份液体,能否既产生短促有力的推力,也能以更轻缓、更节省推进剂的方式工作?已公布的任务方案将一台化学推力器与四台电喷雾电推力器装入一颗六单元立方星。对于这样小的航天器,分别搭载两套独立的推进系统,会给质量、体积和功率分配带来很大压力。[2]
同一种液体,两种推进方式
两种模式共用的推进剂名为ASCENT,也称AF-M315E。这种离子液体混合物最初作为毒性低于肼的替代推进剂开发,同时也适用于电喷雾推进。电场从液体中提取带电粒子,再将其加速,从微小的发射器中喷出。化学推进能在短时间内产生较强推力;电喷雾推进的瞬时推力较小,但在耗时较长的机动中,推进剂利用效率更高。[3]
两种模式的差异,让任务操作人员在推进剂用量分配上有了选择。共用贮箱中的剩余液体可供任一种机动使用,推进剂的分配也就保留到运行阶段,摆脱了发射时分别装入独立贮箱所带来的限制。[3]
这项小型航天器推进技术进展,背后是多家机构的具体工作。2024年的任务方案将航天器平台的设计、集成与运行交由佐治亚理工学院负责,NASA马歇尔航天飞行中心承担项目总体监督,麻省理工学院(MIT)负责电喷雾推力器。[2] 搭载实验装置的航天器还须配备供电、指令与通信能力,工程师才能从实验中获取有效信息。
实验室结果的适用范围
MIT在6月发布的报道中介绍了真空舱内磁悬浮试验台上的实验。研究人员启动以ASCENT为推进剂的电喷雾推力器,测量由此产生的运动。磁悬浮布置隔离了普通支承面的作用,使极微小推力的测量免受这类干扰。[3]
Amelia Bruno、Matthew Corrado和Paulo Lozano的研究论文报告,多台受测推力器在最长达 167小时 的点火测试中,均未观察到故障或显著性能衰退。论文也记录了推进剂质量流率直接测量与间接测量之间的差异,提示质量损失或涉及其他机制。[4]
两项结果都关系到后续研发。持续点火为这种液体用于电喷雾推力器积累了依据。质量损失的去向尚未厘清,工程师据实测推力推算推进剂消耗量时,其预测的可靠程度也受到影响。作者的测量结果可用于推进研发;完整航天器在轨反复切换推进模式的表现,仍待飞行验证。[4]
NASA最新报道补充了飞行硬件的三项检查结果:[1]
| 地面测试 | NASA所述检查内容 | 结果所能说明的范围 |
|---|---|---|
| 真空氦检漏 | 密封件的完整性 | 在轨补液仍待验证 |
| 热真空测试 | 真空及极端温度下的运行情况 | 测试环境为模拟条件 |
| 旋转测试 | 质量特性与重心 | 为姿态控制做准备 |
这些结果均由NASA公布。表中分别列出各项测试的用途,以及它们与后续飞行演示之间的距离。
成功还包括将推进剂送达推力器
共用主贮箱之后,供液过程仍须管理。任务方案在主贮箱与电喷雾贮液器之间设置了减压系统。[2] 团队2025年的工程论文列出了具体成功标准:最低演示要求包括一次化学推进机动、一次电推进机动,以及在轨向电喷雾贮液器加注推进剂。完全成功的要求还包括长时间电推进运行、补液,以及两种模式下的反复机动。[5]
因此,供液设备与发动机同样值得关注:电推进系统必须在飞行期间获得推进剂补充。
对小型卫星研制者而言,眼前的进展让取得飞行验证证据的机会更加明确。现阶段,将这套系统作为新任务中经过充分验证的选项,时机尚早。下列五项来源均出自参与机构或研究人员,记录了相关工作;这些资料尚未提供关于系统是否已具备实际任务应用条件的独立评估。
基准情景是完成发射准备,随后开展航天器检查与初步机动。乐观情景的触发条件是传来两种推进模式及贮液器加注均告成功的报告,之后继续完成反复运行。不利情景的触发条件是延误,或供液、供电、推进故障阻碍上述测试。这些情景按条件列出,供后续报道跟踪,各自未附发生概率。
后续值得追踪的事项包括:
- 未来24小时:查看发射公告是否更新;最早发射日期仍是计划目标。
- 未来七天:关注卫星部署与通信建立是否得到确认;这些里程碑与推进测试成功应分开核实。
- 未来30天:跟踪检查与机动报告。若故障导致任一推进模式无法测试,或电喷雾贮液器无法补液,应据此调整评估;若发射推迟,则相应顺延观察时间。
来源
- Joel Wallace,NASA,《NASA在发射前测试双模式推进立方星》,2026年9月25日——地面测试、当前发射目标、剩余准备工作,以及Charles Beason拍摄的硬件照片。
- Kevin Tong等,《绿色推进双模式任务架构》,2024年小卫星会议,NASA技术报告服务器——航天器配置与机构分工;本文采用的发射安排以最新公告为准,未沿用该文早期估计。
- Jennifer Chu,MIT News,《新推进系统有望让微型卫星兼顾速度与推进剂效率》,2026年6月1日——推进剂性质、两种推进方式的取舍与实验室布置;该报道的11月发射预测早于NASA在9月发布的更新。
- Amelia R. Bruno、Matthew N. Corrado和Paulo C. Lozano,《采用含能离子液体单组元推进剂的电喷雾推力器性能表征》,《推进与动力学报》,2026年5月31日,MIT收录的作者稿记录——性能测量、点火时长与质量流率差异。
- John W. Dankanich等,《绿色推进双模式(GPDM)任务的飞行准备进程》,国际电推进会议,2025年9月,第3页——飞行演示的最低成功标准与完全成功标准。